【技术实现步骤摘要】
一种基于微震监测的矿井群工作面开采互扰范围计算方法
本专利技术涉及矿井监测及数据处理
,尤其是一种基于微震监测的矿井群工作面开采互扰范围计算方法。
技术介绍
对于某一特定地质条件的矿区而言,通常情况下上覆岩层随煤炭的采出会形成垮落带、断裂带和弯曲下沉带,其中弯曲下沉带岩层运动对其所覆盖的工作面煤体的应力环境起宏观控制作用。实践表明,当矿井群局部区域内存在两个工作面同时生产时,其中一个工作面开采活动将导致采空区高位顶板发生弯曲下沉,厚硬岩层的整体作用将造成该区域煤体应力重新分布,从而对另一工作面煤岩体产生较强的应力扰动。未来煤炭基地的建设朝着多矿区、特大型矿井、高产量、高效率、高效益的可持续开发新模式的方向发展,随着煤矿大型集中化与高效集约化开采,局部区域多工作面同时开采将成为新常态,由开采造成的强应力扰动现象将愈加显著,强扰动诱发工作面煤岩动力灾害的可能性将大大增加。目前还没有准确确定两工作面开采相互扰动范围的直接有效方法,需要提供一种方法能够对不同地质条件、不同开拓布局和不同回采设计条件下已采两工作面 ...
【技术保护点】
1.一种基于微震监测的矿井群工作面开采互扰范围计算方法,其特征在于,具体包括:/n步骤A.布置矿井群两个工作面之间的微震监测;/n步骤B.在顶板和底板施工钻孔,在各个岩层施工爆破,分别测定各个岩层震动波传播至煤层和地表的波速;/n步骤C.在两个工作面开采过程中监测得到微震事件的坐标和时间,并根据两个工作面监测同一震源产生的微震事件数据,计算求解同一震源发震时间间隔最大值;/n步骤D.任取两个工作面的微震事件数据作为微震事件组,依次统计各时间段范围内微震事件组的占比,计算确定时间段组内任意两个微震事件的空间距离,得到矿井群两工作面开采互扰范围。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于微震监测的矿井群工作面开采互扰范围计算方法,其特征在于,具体包括:
步骤A.布置矿井群两个工作面之间的微震监测;
步骤B.在顶板和底板施工钻孔,在各个岩层施工爆破,分别测定各个岩层震动波传播至煤层和地表的波速;
步骤C.在两个工作面开采过程中监测得到微震事件的坐标和时间,并根据两个工作面监测同一震源产生的微震事件数据,计算求解同一震源发震时间间隔最大值;
步骤D.任取两个工作面的微震事件数据作为微震事件组,依次统计各时间段范围内微震事件组的占比,计算确定时间段组内任意两个微震事件的空间距离,得到矿井群两工作面开采互扰范围。
2.根据权利要求1所述的一种基于微震监测的矿井群工作面开采互扰范围计算方法,其特征在于,所述步骤A包括:
A1.矿井群两工作面开采范围内布置微震监测系统,调整两工作面微震监测系统的授时至相同;
A2.在工作面煤层巷道和地表布置微震检波器并随工作面回采推进方向顺序回撤安装,连续接收工作面开采过程中的岩层破裂微震信号;
A3.工作面开采过程中收集煤层和上覆岩层破裂失稳产生的微震信号,通过微震系统处理反演微震事件的空间位置,结合工作面位置的地层综合柱状图确定微震事件的发生岩层位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于微震监测的矿井群工作面开采互扰范围计算方法,其特征在于,所述步骤A中还监测记录微震事件发生位置的岩层信息,标记发生微震事件的岩层最高层位至最低层位分别为岩层1至岩层m,岩层m至岩层n;其中n为正整数,m为1~n之间的任意正整数。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于微震监测的矿井群工作面开采互扰范围计算方法,其特征在于,所述步骤B包括:
B1.分别在两个工作面的顺槽内或工作面上方的地表向煤层顶板和底板位置施工钻孔,施工钻孔的孔底为步骤A所标记发生微震事件的岩层的中部,并在每个孔底埋设200~2000g炸药,计炸药的空间位置坐标为(a,b,c);
B2.在同一坐标系内确定煤层中所有微震检波器的三维坐标记为(d1,e1,f1),(d2,e2,f2),···(dn,en,fn);地表所有微震检波器的三维坐标标记为(d1’,e1’,f1’),(d2’,e2’,f2’),···(dn’,en’,fn’);
B3.确定炸药空间坐标与煤层中各个微震检波器的距离分别为:
以及炸药空间坐标与地表各个微震检波器的距离分别为:
B4.控制炸药起爆,对步骤A中标记发生微震事件的岩层逐层控制起爆一次,对于岩层1,记...
【专利技术属性】
技术研发人员:李一哲,赵善坤,齐庆新,邓志刚,李宏艳,
申请(专利权)人:煤炭科学技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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